建设行业蓄 耋 Ｉ专版 电力建设ｌ’ 一 如何提高配电网管理水平以及供电可靠性 袁海涛 摘要：现在国民经济的高速发展下，电力用户对电能质量与供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的损 失。因而．需要结合电网改造在配电网中实现配电自动化，从而提高配电网的管理水平，为广大电力用户不问断的提供优质电能。 关键词：配电网：管理水平：可靠性 ｌ前言 配电自动化（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，简称ＤＡ）就是利用现 代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据 和离线数据、用户数据、电网结构数据和地理图形进行信息集 成．构成完整的自动化系统，实现配电系统正常运行及事故情况 下的监测、保护、控制和配电管理的现代化。配电系统的自动化 是配电系统运行、管理的有机组成部分。 配电自动化系统（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ。简称 ＤＡＳ）从功能上可以分为两大部分内容。即包括基础配电自动化 和配电管理。基础配电自动化主要实现数据采集、运行工况监 视和控制、故障实时处理，主要包括变电站（配电所）自动化系 统、馈线自动化（Ｆｅｅｄｅｒ ｕｔｏｍａｔｉｏｎ，简称为ＦＡ）、配电ＳＣＡＤＡ系 统。配电管理层主要实现配电管理、停电管理、工程管理、电能 计量管理及配电高级应用。其主要内容包括配电工作管理系 统、用电管理自动化系统、配电高级应用软件（Ｄ—ＰＡＳ）。 通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综 合自动化系统．称为配电管理系统（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓ— ｔｅｍ．简称为ＤＭＳ）。 是实施配电自动化的第一步，配电网架规划应遵循如下原则： （１）遵循相关标准，结合当地电网实际； （２）主干线路宜采用环网接线、开式运行 导线和设备应满 足负荷转移的要求： （３）主干线路宜分段，并装设分段开关，分段主要考虑负荷 密度、负荷性质和线路长度： （４）配电设备自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遥控和 某些智能功能。 ２．２配电网馈线自动化 配电网馈线自动化是配电网自动化系统的主要功能之一。 配网馈线是配电系统提高供电可靠性最直接、最有效的技术手 段．目前供电企业考虑配网自动化的主要任务是采用计算机技 术、通信技术、电子技术及人工智能技术配合系统主站或 完成配电网的故障检测、故障定位、故障隔离和网络重构。目前 通过采用馈线测控终端（ＦＴＵ）对配电网开关、重合器、环网柜等 ２配电自动化及馈线自动化建设的内容 配电自动化从功能上讲应包括配电网络的数据采集与控 制（ＳＣＡＤＡ）、馈线自动化（ＦＡ即故障定位、隔离、非故障区段的 供电恢复）、负荷管理、地理信息系统（ＡＭ／ＦＭ／ＧＩＳ）、配电应用分 析等。配网自动化系统的特点是：信息量大：在线分析和离线管 理紧密结合：应用分析和终端设备紧密结合：一次设备和二次设 备紧密结合。 配电网自动化系统的建设应包括以下五方面：配电网架规 划、馈线自动化的实施、配电设备的选择、通信系统建设和配电 网主站建设。 次设备进行数据采集和控制。因此。ＦＴｒｕ、通信及配电一次设 备成为实现馈线自动化的关键环节。配网馈线自动化主要功能 包括： （１）配网馈线运行状态监测： （２）馈线故障检测： （３）故障定位： （４）故障隔离： （５）馈线负荷新优化配置（网络重构）： ～（６）供电电源恢复： （７）馈线过负荷时．系统切换操作： （８）正常计划调度操作： （９）馈线开关远方控制操作： Ｑ０）统计及记录。包括开关动作次数累计、供电可靠性累 计、事故记录报告、负荷记录等。 ２．１配电网架规划 合理的配电网架是实施配电自动化的基础。配电网架规划 配电网馈线自动化系统，与其它自动化系统关系密切，如变 电站综合自动化系统、集控中心站、调度自动化系统（ＳＣＡＤＡ）、 用电管理系统、ＡＭ／ＦＭ／ＧＩＳ地理信息系统、ＭＩＳ系统等。因此必 明该振动为激振频率诱发，而激振频率发生的部位，为调节门以 后烟道段引起。结果：沿该烟道仔细检查。发现这段长约１５ｍ的 吸入段烟道上。在９０％弯头处的主支架与被支弯头处有一焊接 裂痕，主支架与被支架连接的烟道处实际已脱焊。重新施焊加固 后投运异常振动消除。可见．此为支架松动引起振动。附加说明： 此例中的地脚螺栓脱焊是由于烟道脱焊产生风机共振所致．因 为地脚螺栓施焊后．振动未消除：另外。判断引风机振动故障不能 单凭振源，以为哪里振动声强，哪里就是故障源点，其实不然．此 例就是证明。由上述事例可知。判断转机运行故障的综合分析 法，是由转机故障运行的主特征，再去检查寻找故障的其它表面 现象，交叉综合诸现象，即可确定故障部位和原因．并且尽快对症 处理。 ４结语 仿此引风机、离心泵运行故障分析判断的基本方法和处理． 亦可推广到轴流式和混流式等各类泵和风机及其它转机。 １３１ 广东科技２０１０．４总第２３５期 专版Ｉ奄 技术专版 须采用系统集成技术，实现系统之间信息高度共享，避免重复投 资和系统之间数据不一致。配电网中的停电包括两部分：检修停 电和故障停电，提高供电可靠性就是要在平常检修时缩小因检 修造成的停电范围；在发生故障时，减小停电范围，缩短停电时 间。这就要求对具有双电源或多电源的配电网络．在进行检修 时，只对检修区段进行停电，通过倒闸操作给非检修区段进行供 电；故障时快速对故障进行定位、隔离、恢复非故障区段的供电。 实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复、非故障区段的供电。 实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法．取 决于自动化装置的技术特点和整体方案。一般有就地控制和主 站控制两种方式。就地控制以馈线终端单元（ＦＩＵ）之间的配合 故障的快速定位、隔离和非故障区段的供电恢复。要求适用于各 种复杂的网络。 ・ （３）配电地理信息处理（ＡＭ，Ｆ１Ｍ／ＧＩＳ）。以地理图为背景对配 电设备、配电网络进行分层管理，包括查询、统计等。 （４）配电网应用分析（ＰＡＳ）。对系统采集的运行数据进行分 析计算，为调度员提供辅助决策，包括：网络拓扑、状态估计、潮流 计算、网络重构、无功优化、仿真培训等。配电网具有与输电网 不同的特点，因此配电网应用分析的算法与能理管理系统 （ＥＭＳ）有所不同。 （５）与其它应用系统（如ＭＩＳ系统）接口。根据生产和管理 的要求，配电主站系统需要与其它应用系统交换数据．给供电企 为主，不需要通信通道，通过对线路过流或失压的监测．以及对开 关分合闸的逻辑控制实现故障区段的隔离策略和非故障区段 的供电恢复。主站控制方式需要有可靠的通信通道．通过主站软 件对上传信息的分析判断，制定合理的隔离和非故障区段的供 电恢复。主站控制方式需要有可靠的通信通道．通过对主站软件 对上传信息的分析判断，制定合理的隔离策略和网络重构策略． 远方控制配电开关实现故障区段的隔离和非故障区段的供电 恢复。 ２Ｉ３配电自动化系统的设备选择 在配电自动化系统中．配电设备应包括一次设备如配电开 关等．二次设备提供操作电源和工作电源的电源设备。实施配电 自动化．必须以重合器、分段器、负荷开关等具有机电一体化特 性的自动配电开关设备为基础。在架空线路上作为分段和隔离 故障用的开关应该具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便 的特点。并且能适应户外严酷的环境条件。馈线远方终端（ Ｕ） 用于采集开关的运行数据、控制开关的分合．为了达到“四遥”功 能．必须具备有通信功能。配变终端单元（Ｔｒｕ）用于采集配电变 压器低压侧的运行数据．控制低压电容器投切用于无功补偿．通 信的实时性要求低。开关的操作电源和ＦＴｕ的工作电源要根据 配电网络和设备的具体情况确定．可以从３８０／２２０Ｖ低压网络直 接取得．也可以从１０ｋＶ线路通过互感器获得；采用蓄电池或 ＵＰＳ作为后备电源，也可以从其它配电线路获得后备电源。需特 别注意的是。配电设备都在户外布置，其运行工况条件恶劣，必须 达到特定的运行环境要求。 ２．４配网自动化的通信系统 通信系统是主站系统与配电网络终端设备联接的纽带，主 站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成，因此必须 有稳定可靠的通信系统．才能实现配电自动化的功能。通信方式 有：光纤通信、电力线载波、有线电缆、无线扩频、借助公众通信 网等多种。配网自动化系统的通信具有终端设备多，单台设备的 数据量小．实时性要求不同的特点，因此应因地制宜，根据当地环 境和经济条件确定合理的通信系统，同时要考虑调度自动化通 信系统的建设。一股的．城区１０ｋＶ主干线路采用光缆通信，建成 光缆主干网．用于配电开关和主站间的实时通信；城区ｌＯｋＶ分 支线路、变压器监控、无功补偿等采用有线通信，就近接入光缆 主干网．或采用其它通信方式。 ２．５配网自动化系统的主站 配网主站是整个配网自动化系统的监控管理中心，应完成 以下功能： ‘ （１）配电网实时数据采集与控制。通过终端设备和通信系 统将配电网的实时状态传送到主站，在主站对配电网络进行远 方监视和控制。与调度自动化类似。包括配电开关的状态，保护 动作信息．运行数据等。 （２）提供主站控制方式下的馈线自动化功能用于完成线路 １３２ 广东科技２０１０．４总第２３５期 业内部其它部门提供配电网的信息。配网主站的建设应遵循统 筹规划分步实施的原则，在规划时要考虑系统的安全可靠、实用 和易于扩展。 ３配电自动化及馈线自动化实施难点及处理 办法 配电自动化的实施涉及的部门多．投资大．是一项系统工 程。因此配电自动化的规划是必不可少的．必须结合当地配电网 发展规划，制定详细的配电自动化的实施计划。整体考虑，分期分 批实施，同时要和供电企业内部信息化建设相协调。在实施配电 自动化后，降低了运行人员的劳动强度．提高劳动效率．使运行人 员对配电网络的状况掌握得更全面更快捷．为供电企业创造更 好的经济效益和社会效益。配电网自动化的实施．改变了配电网 传统的运行管理方式。但对运行人员提出了较高的要求。配电自 动化不同于调度自动化和变电所自动化，配电终端设备均为户 外运行．这就要求所选择的设备具有抗高温、抗低温、防凝露、抗 风沙和抗老化等能力。配电自动化系统的测控对象多．设备数量 巨大 因此要考虑设备的性价比。进行通信系统建设时，需要和 调度主站和变电所的光纤通信网 配电自动化系统就可以利用 已有的通信通道．就近接入变电所以节省投资；有些地区的通信 系统不太完善．在进行配网通信系统的建设时．应为调度自动 化、集中抄表等留有足够的余量。配电终端设备中的电源用于 控制和开关动作，正常情况下从线路中取得，线路失电后的后备 电源应具有较高的可靠性。在配网主站的建设中．应注意实用和 可扩展。配电地理信息系统的建设应注意配电系统设备分布区 域广，管理部门多的特点，宜建立部门分区域的管理．即建立分布 式地理信息系统。配网应用分析（ＰＡＳ）的实施相对要求比较高， 需要有完整准确的配电网参数和历史运行数据，运行人员应具 有一定的水平。ＰＡＳ是一个实时系统擞据变化快 应经常维护， 经常使用．才能使系统免遭淘汰。 ４结论 因此文章从配电网架规划、配电网馈线自动化、配电自动 化系统的设备选择。配电网的通信系统及主站等方面阐述了配 电自动化及馈线自动化建设的国家。并提出了配电自动化及馈 线自动化是配电网络必走的趋势，是提高配电网管理水平以及 提高电能质量和供电可靠性的必由之路。但还需要各位同仁不 断创新，开发出更新更好的技术，来服务于整个电力行业。 （作者单位：广州市环境保护工程设计院有限公司）
